八面河南區(qū)改善注水水質(zhì)技術(shù)

王建紅 (工程師 長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院 江漢油田清河采油廠工藝研究所)

一、 南部油區(qū)采出水水質(zhì)特點及南塊站污水處理技術(shù)現(xiàn)狀

八面河油田南部油區(qū)采出水特性為礦化度高，一般達(dá)3.14-3.38×104 mg/L，氯離子2×104 mg/L 以上；含油高，相態(tài)穩(wěn)定，油水分離難度大，在站內(nèi)水質(zhì)凈化難；污水中總鐵含量高，造成水質(zhì)穩(wěn)定性差，懸浮物含量升高，甚至出現(xiàn)“黑水”，殺菌難度增加，結(jié)垢、腐蝕加劇，沿程注水水質(zhì)穩(wěn)定難。

八面河油田南部油區(qū)目前有污水處理站1 座,設(shè)計污水處理能力20000 m3/d，實際處理污水18000m3/d。 污水處理站基本上采用的是常規(guī)重力式沉降工藝，即“除油、沉降和過濾”三段流程相結(jié)合的處理工藝。

除油主要是重力除油，沉降是重力混凝沉降，過濾主要有：核桃殼過濾、纖維束過濾水質(zhì)穩(wěn)定措施主要是投加“三防”藥劑。

二、南區(qū)注水水質(zhì)影響因素分析

目前八面河油區(qū)回注水系統(tǒng)普遍存在注水站外輸?shù)阶⑺诘乃|(zhì)污染問題，主要表現(xiàn)在水中懸浮固體含量增加。2012 年聯(lián)合站注入水出站水質(zhì)達(dá)標(biāo)率為91%， 到注水井井口注水水質(zhì)達(dá)標(biāo)率為58.33%，其中：懸浮物含量達(dá)標(biāo)率和粒徑中值達(dá)標(biāo)率均為0。 造成沿程注水水質(zhì)懸浮物含量增加的原因為：一是由于細(xì)菌的大量繁殖引起硫化物含量增加，加上管線、設(shè)備腐蝕鐵離子含量增加，生成了FeS 沉淀；二是系統(tǒng)內(nèi)水結(jié)垢、腐蝕產(chǎn)物及垢物；三是管線、設(shè)備腐蝕鐵離子含量增加及氧的溶入生成了鐵氧化物沉淀。

1、常規(guī)處理工藝技術(shù)存在處理后水質(zhì)不穩(wěn)定問題

常規(guī)處理工藝不能改變水性。 一是由于緩蝕劑防腐保護(hù)距離短，出站達(dá)標(biāo)的污水到注水站后腐蝕率又會嚴(yán)重超標(biāo)。 二是水質(zhì)不穩(wěn)定造成SS（懸浮物）及SRB 沿流程逐漸增多，實際注入水井的水中SS 和SRB 嚴(yán)重超標(biāo)。 導(dǎo)致結(jié)垢，從而堵塞地層。

2、技術(shù)層面存在的問題

不注重預(yù)處理效果，使得污水處理設(shè)備不耐沖擊。

現(xiàn)有流程以過濾器作為水質(zhì)把關(guān)設(shè)備， 但其出水水質(zhì)均達(dá)不到指標(biāo)，過濾器之前沒有設(shè)置氣浮等預(yù)處理設(shè)備，過濾器很容易受到?jīng)_擊而失去效果。 沉降時間短油水分離效果差，罐內(nèi)含油多，進(jìn)入過濾器后污染濾料。

三、改善注水水質(zhì)方法

針對八面河南區(qū)注水水質(zhì)狀況， 改善注水水質(zhì)的方法一是要強(qiáng)化含油污水預(yù)處理，“先除油， 后除懸浮物”； 二是要強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)性解決，設(shè)備、工藝、藥劑全面入手；三是多用“沉降”和“氣浮”類設(shè)備，少用過濾器類設(shè)備，定期對注水管網(wǎng)進(jìn)行清洗。

1、應(yīng)用預(yù)氧化技術(shù)達(dá)到水質(zhì)穩(wěn)定的目的

1.1 電化學(xué)預(yù)氧化技術(shù)原理

1）不僅能夠?qū)2-、Fe2-進(jìn)行直接氧化，而且還能將水中的Cl-和H2O 氧化，具有良好殺菌作用。

2）電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的大量氣體在水中形成均勻分布的微小氣泡，攜帶水中的膠體微粒共同上浮，發(fā)揮良好氣浮除油作用。

1.2 工藝特點與優(yōu)勢

1）電化學(xué)設(shè)備運行直流電壓低小于36V，易于自動控制，操作方法簡單，使用壽命長，運行維護(hù)費用低。

2）具有良好的氣浮除油、氧化殺菌和強(qiáng)化絮凝作用。

2、利用SSF技術(shù)改造混凝沉降罐

SSF 污水凈化技術(shù)工藝原理與特點。

懸浮污泥過濾法又稱SSF（Suspended Sludge Filtration）法,污水凈化工藝及系統(tǒng)∶包括物化工藝和SSF 污水凈化器兩部分。

優(yōu)勢：流程短,簡單可靠，整個流程停留約40 分鐘；投資和運行費用低，無需更換濾料；沒有復(fù)雜的反沖洗流程和PLC 控制；凈化效果好（含油≤3mg/L，懸浮物≤3mg/L，粒徑中值≤2m ）。

3、優(yōu)化水處理藥劑投加方案，增強(qiáng)水處理效果

1）投加藥劑要具有良好的配伍性，打破傳統(tǒng)“三防”藥劑頭疼治頭的觀念束縛，全面系統(tǒng)解決污水處理面臨的諸多問題；

2）藥劑的投加次序、位置、間隔、混合效果對其作用的發(fā)揮起著至關(guān)重要的作用；阻垢劑應(yīng)加在緩蝕劑和殺菌劑之前。

5、推廣應(yīng)用PIG物理清洗技術(shù)，定期對注水管網(wǎng)進(jìn)行清洗

PIG 物理清洗技術(shù)不是一項單項技術(shù)，它包括現(xiàn)場跟蹤技術(shù)和發(fā)射、接收PIG 技術(shù)。 具有以下優(yōu)點：

1）清洗管徑范圍大，清洗管線長（一次可通過數(shù)十里）；

2）對管線金屬本體無腐蝕，對環(huán)境無化學(xué)性污染；

3）清垢均勻、徹底，能過異形管、“T”形管及90°彎頭，可實現(xiàn)不停車清洗；

4）適用于垢比較硬的管線。

只有加強(qiáng)對注水管網(wǎng)的定期清洗， 才能保證注水站出站水質(zhì)與注水井井口水質(zhì)的一致性，達(dá)到注好水的目的。

四、結(jié)論

1）應(yīng)針對不同水質(zhì)，研究形成系列水質(zhì)穩(wěn)定控制技術(shù)。 將回注水處理和輸送兩個過程作為一個系統(tǒng)， 統(tǒng)籌研究注水井口水質(zhì)達(dá)標(biāo)處理技術(shù)。

2）進(jìn)入高含水開發(fā)期后，采出水造成的腐蝕、結(jié)垢覆蓋整個地面處理系統(tǒng)；原油脫水工藝也逐步顯現(xiàn)出不適應(yīng)，進(jìn)而更加嚴(yán)重地影響到采出水的處理。

因此， 油田采出水回注處理必須從油氣集輸、 脫水工藝入手，實現(xiàn)油站-水站-沿程-井口分段控制，處理工藝和投加藥劑優(yōu)化組合配置，最終實現(xiàn)污水的有效處理。

3）不停產(chǎn)管道清洗技術(shù)研究應(yīng)用。 對注水管網(wǎng)應(yīng)采取定期清洗措施，保證注水站與注水井井口水質(zhì)的一致性。

水質(zhì)改性與預(yù)氧化技術(shù)——周鐵栓

油田回注水沿程穩(wěn)定技術(shù)——韓霞

油田地面集輸系統(tǒng)用化學(xué)藥劑——韓霞

油田水處理劑使用要求——杜燦敏